题目内容

3．酣酸亚铬晶体是一种氧气吸收剂，化学式为[Cr（CH3COO）2]2•2H2O，不溶于冷水，易溶于盐酸．由于Cr2+易被氧气氧化，制备醋酸亚铬时，需在封闭体系中用锌作还原剂，先将Cr3+还原为Cr2+，再与醋酸钠溶液作用制得，其总反应为：
2Cr3++Zn+4CH3COO-+2H2O═[Cr（CH3COO）2]2•2H2O+Zn2+
请回答下列问题：
（1）实验中用恒压滴液漏斗，相比普通分液漏斗，显著的优点是平衡压强，使液体顺利滴下，可以防止液体挥发．
（2）实验开始前，必需进行的实验操作是检验装置气密性；实验开始时，打开恒压滴液漏斗的旋塞，让盐酸滴入装置2中，打开A，关闭B，目的是盐酸与锌反应产生的氢气将装置中的空气排出，形成还原性氛围，防止Cr2+被氧化，，反应一段时间后，保持盐酸持续滴下，关闭A，打开B，目的是让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应．
（3）已知其它反应物足量，实验时取用的是含溶质3.17g CrCl3溶液和1L 0.1mol•L-1的醋酸钠溶液；实验后得干燥纯净的醋酸亚铬晶体2.82g，则该实验所得产品的产率为75%（不考虑醋酸亚铬晶体的溶解损失）．
（4）为标定实验所用的CrCl3溶液，进行了如下操作：
取25.00mLCrCl3溶液于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加热至沸后加入适量Na2O2，充分加热煮沸，稀释，加入过量的稀H2SO4至溶液呈强酸性，此时铬以Cr2O72-存在；再加入足量KI，密塞，摇匀，于暗处静置5分钟后，用0.25mol•L-1硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入l mL指示剂，滴定至终点．平行测定三次，平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL．
已知：Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，2S2O32-+I2═S4O62-十2I-．
①实验所用的CrCl3溶液的物质的量浓度为0.08mol/L．
②滴定过程中所用的指示剂是淀粉．
③下列操作导致实验结果偏低的是ac．
a．移取CrCl3溶液的滴定管，水洗后未用CrCl3溶液润洗
b．盛硫代硫酸钠溶液的滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡
c．量取CrCl3溶液时先俯视后仰视
d．滴定终点时，盛硫代硫酸钠溶液的滴定管尖嘴外挂有一滴液珠未滴落．

分析 （1）平衡压强，使液体顺利滴下，防止液体挥发；
（2）制备气体需要检验装置气密性；由于Cr2+易被氧气氧化，用反应生成氢气将装置中的空气排出；
利用生成的氢气将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应；
（3）3.17g CrCl3为0.02mol，得到CrCl2为0.02mol，醋酸钠为0.1mol，结合酣酸亚铬晶体的分子式可知醋酸钠过量，根据CrCl2计算[Cr（CH3COO）2]2•2H2O 的理论产量，进而计算其产率；
（4）①根据关系式2Cr3+～Cr2O72-～3I2～6S2O32-计算；
②碘遇淀粉变蓝色，反应完毕蓝色褪去；
③a．水洗后未用CrCl3溶液润洗，CrCl3溶液被稀释，消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小；
b．气泡体积计算在消耗硫代硫酸钠溶液体积之内；
c．量取CrCl3溶液时先俯视，液面在读数下方，读数偏小，后仰视，液面在读数上方，对数偏大，则溶液体积偏大；
d．外挂有一滴液珠未滴落，以计算在消耗硫酸硫酸钠溶液体积内．

解答 解：（1）分液漏斗添加液体，需要将分液漏斗活塞打开，便于液体顺利流下，用恒压滴液漏斗，相比普通分液漏斗，显著的优点是：平衡压强，使液体顺利滴下，可以防止液体挥发，
故答案为：平衡压强，使液体顺利滴下，可以防止液体挥发；
（2）实验开始前，必需进行的实验操作是：检验装置气密性，
打开A，关闭B，目的是：盐酸与锌反应产生的氢气将装置中的空气排出，形成还原性氛围，防止Cr2+被氧化，
关闭A，打开B，目的是：让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应，
故答案为：检验装置气密性；盐酸与锌反应产生的氢气将装置中的空气排出，形成还原性氛围，防止Cr2+被氧化；让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应；
（3）CrCl3为$\frac{3.17g}{158.5g/mol}$=0.02mol，得到CrCl2为0.02mol，醋酸钠为0.1mol，结合酣酸亚铬晶体的分子式可知醋酸钠过量，根据原子守恒，则得到[Cr（CH3COO）2]2•2H2O为0.02mol，质量为0.02mol×$\frac{1}{2}$×376g/mol=3.76g，所得产品的产率为$\frac{2.82g}{3.76g}$=75%，
故答案为：75%；
（4）①设CrCl3溶液的物质的量浓度为amol/L，则：
2Cr3+～Cr2O72-～3I2～6S2O32-
2                   6
0.025L×amol/L      0.024L×0.25mol/L
所以2：6=0.025L×amol/L：0.024L×0.25mol/L
解得a=0.08，
故答案为：0.08mol/L；
②碘遇淀粉变蓝色，反应完毕蓝色褪去，可以用淀粉作指示剂，
故答案为：淀粉；
③a．水洗后未用CrCl3溶液润洗，CrCl3溶液被稀释，消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小，测定浓度偏小，故a符合；
b．气泡体积计算在消耗硫代硫酸钠溶液体积之内，测定浓度偏大，故b不符合；
c．量取CrCl3溶液时先俯视，液面在读数下方，读数偏小，后仰视，液面在读数上方，对数偏大，则CrCl3溶液体积偏大，测定其浓度偏小，故c符合；
d．外挂有一滴液珠未滴落，以计算在消耗硫酸硫酸钠溶液体积内，测定浓度偏大，故d不符合．
故选：ac．

点评 本题考查物质制备实验，涉及化学仪器使用、对操作的分析评价、产率计算、位置含量的测定、信息的获取与运用等，有利于培养学生分析能力、实验能力，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
13．化学反应速率是有单位的，下列表示的不是化学反应速率的单位的是（　　）
A．mol/L•sB．mol•（L•min）-1C．mol/（L•min）D．mol•L-1•s-1
14．已知微粒间的相互作用有以下几种：①离子键  ②极性共价键  ③非极性共价键④氢键  ⑤分子间作用力，下面是某同学对一些变化过程破坏的微粒间的相互作用的判断，其中判断正确选项的是B
A．干冰熔化 ②⑤ B．氢氧化钠溶于水 ①C．氯化氢气体溶于水 ②④．
11．对于反应中的能量变化，表述正确的是（　　）
A．断开化学键的过程会放出能量
B．吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化反应均为吸热反应
18．二氧化氯气体有毒，常应用在果蔬保鲜等方面．用NaClO3与CH3OH（沸点64.7℃）在催化剂、60℃时，发生反应得到ClO2，实验装置如图（已知ClO2的稳定性较差，用稳定剂吸收ClO2，使用时加酸释放出ClO2）．

完成下列填空：
（1）仪器b的名称为球形冷凝管，其作用是冷凝回流甲醇．
（2）反应中甲醇被氧化为甲酸（HCOOH），写出制备ClO2的化学方程式4NaClO3+CH3OH+2H2SO4$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4ClO2↑+HCOOH+2Na2SO4+3H2O．
（3）甲装置中采取的加热方式是水浴加热；如果滴加甲醇的速度过快，可能造成的后果反应速率过快，反应生成的ClO2来不及被稳定剂吸收．
（4）某同学建议将上述装置中的分液漏斗c改用恒压漏斗e，你认为他的理由是有利于液体顺利流下，减少甲醇的挥发．
（5）实验结束后，先用仪器a注入一定量的NaOH，过一段时间后再拆卸仪器，其目的是使反应停止，并吸收ClO2．
（6）如表是两种稳定剂加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化数据，若将其用于樱桃保鲜，你认为效果较好的稳定剂是2，原因是稳定剂2释放ClO2的浓度稳定，保鲜时间更长．
时间
稳定剂		0天2天4天6天8天10天12天14天16天
稳定剂1浓度801508020105000
稳定剂2浓度405252525250484720
（7）某同学在实验室测定某保鲜剂中ClO2的含量，其实验操作如下：
在锥形瓶中加入足量的KI溶液，再加入5mL稀硫酸；取15mL保鲜剂于锥形瓶中，ClO2与KI反应的离子方程式为：2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O；用0.100mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定碘单质（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-），达到滴定终点时用去18.00mL Na2S2O3标准溶液．测得该保鲜剂中ClO2的含量为1.62 g•L-1．
8．麦考酚酸是一种有效的免疫抑制剂，能有效地防止肾移植排斥，其结构简式如图所示．下列有关麦考酚酸说法不正确的是（　　）
A．分子式为C17H22O6
B．能与FeCl3溶液发生显色反应
C．1mol麦考酚酸最多能与3mol NaOH反应
D．1mol麦考酚酸最多能与4mol H2发生加成反应
15．近年来高铁酸钾（K2FeO4）已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是 一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌的新型高效的多功能水处理剂．高铁酸钾在水处理过程中没有涉及到的过程是（　　）
A．蛋白质的变性B．蛋白质的盐析C．胶体聚沉D．盐类水解
12．发射航天火箭常用肼（N2H4）与N2O4作燃料与助燃剂．
（1）肼（N2H4）与N2O4的反应为：2N2H4（g）+N2O4（1）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1225kJ•mol-1
已知反应相关的化学键键能数据如表：
化学键N-HN-NN≡NO-H
E/（kJ•mol-1）390190946460
则使l mol N2O4（1）分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是1793kJ
（2）N2O4与NO2之间存在反应N2O4（g）?2NO2（g）．将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率，[aN2O4）]随温度变化如图1所示．
①由图推测该反应△H＞0（填“＞”或“＜”），若要提高N2O4的转化率，除改变反应温度外，其它措施有减小体系压强、移出NO2（要求写出一条）．
②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强P0为108kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数．Kp=115.2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N2O4）=k1p（N2O4），v（NO2）=k2p2（NO2），其中k1、k2是与反应温度有关的常数．相应的速率-压强关系如图2所示，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=$\frac{1}{2}$K2．Kp，在图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为B点与D点．
（3）某科研人员设计如图3甲所示新型燃料电池，已知固体电解质可以传导O2-，生成物均为无毒无害的物质．将燃料电池的正负两极与装置乙中M、N两惰性电极连接，两极室均可产生乙醛酸（HOOC-CHO）．其中M电极区的乙二醛（OHC-CHO）与电极产物发生反应生成乙醛酸．则：
①燃料电池负极的电极反应式为N2H4+2O2-4e-=N2+2H2O．
②a极与N（填“M”或“N”）相连，写出N极电极反应式HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O．
③若有1.5mol H+通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为1.5mol．
13．硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础．回答下列问题：
（1）基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，最高能层具有的原子轨道数为9、电子数为4．
（2）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其晶体类型为原子晶体，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献3个原子．
（3）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备．工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2．
（4）在硅酸盐中，SiO44-四面体[如图（a）]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式．图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为sp3，Si与O的原子数之比为1：3，化学式为SiO32-．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网